一种套网机的制作方法

文档序号:15566785发布日期:2018-09-29 03:31阅读:156来源:国知局

本发明涉及果蔬套网技术领域,特别涉及一种套网机。



背景技术:

由于经济迅速发展,对外贸易不断扩大,人民生活水平明显提高,对果蔬的包装要求越来越高,果蔬的包装,是果蔬保鲜重要一环,不同果蔬,有不同的包装要求,新鲜果实包装,对果蔬来说至少有四方面作用,一是保护作用,避免运输过程中果蔬之间、果实与果箱的挤压,碰撞造成的机械损伤;二是保持新鲜、减弱果实的呼吸强度,减少果实的水分蒸发,降低自然失重损耗;三是美观大方,果蔬经包装后,有更好的卖相,增加对消费者的吸引;四是方便运输。良好、科学的包装,可以避免果蔬在运输过程中的各种不必要的损伤,并且保持果蔬的新鲜度,大大地提高果蔬的附加值。在果蔬包装中,塑料发泡网套因其特有的弹性和柔软度,可以有效地起到缓冲和防振作用,因此被广泛应用在单果包装中。

通过调研发现,目前市面上出售的大部分水果蔬菜的套网工作依旧需要依靠大量的人工劳动力来完成,而且人工包装的效率低下,耗时耗力,因此,研究和开发专用的果蔬套袋设备具有很重要的意义。



技术实现要素:

本发明针对上述现有技术存在的问题,提供了一种套网机。

为了实现上述的目的,本发明采用以下技术措施:

一种套网机,包括设置在机架上的传送机构、转盘机构以及输出机构,所述在转盘机构上设置有若干个接果工位,所述转盘机构上安装有支撑架,所述支撑架上沿其中轴线对称地设置有若干个套网工位,所述若干个套网工位分别对应设置在所述接果工位正上方,套网工位上均安装有套网装置,所述套网装置包括送网机构、预扩网机构以及套网机械手,所述传送机构将待装物运送至接果工位,转盘机构带动所述接果工位和支撑架同时同向转动,送网机构上的网套通过所述预扩网机构预张开后延伸到达套网机械手处,由所述套网机械手套接在所述待装物表面。所述若干个套网工位上的套网装置持续工作,各个套网装置套网过程互不干扰且有序进行,可有效提高套网机的套网效率,省时省力。

作为优选,所述传送机构包括安装架、支撑板以及无动力滚筒机构,所述无动力滚筒机构包括多个平行设置的滚筒以及连接固定在所述多根滚筒两端的滚筒安装板,所述无动力滚筒机构通过所述滚筒安装板倾斜连接所述支撑板,支撑板的底部固定连接所述安装架,所述安装架固定在所述机架上。所述传送机构的进料端连接带隔板的输送机,输送机按一定的传送效率向所述传送机构输入待装物,待装物在重力的作用下沿所述无动力滚筒机构的倾斜方向送入接果工位,无需使用动力,节省能耗。

作为优选,所述转盘机构包括转盘以及提供旋转动力源的驱动机构,所述驱动机构包括伺服电机,所述伺服电机通过第一联轴器连接减速器的动力输入端,减速器的动力输出端通过第二联轴器连接有花键轴,所述花键轴与所述转盘连接,通过传动构件驱动所述转盘作间歇性转动。所述伺服电机通过第一联轴器、减速器、第二联轴器向所述花键轴提供转动动力源,由所述花键轴带动所述转盘转动,可以有效减少转盘上的负荷直接作用于伺服电机,从而延长伺服电机的使用寿命。

作为优选,所述送网机构包括两根平行设置的连接杆以及活动连接所述两根连接杆的辊轴,所述两根连接杆固定连接在所述套网工位顶端,辊轴上缠绕有所述网套。所述网套呈长条状,成卷缠绕在辊轴上,拉动所述网套,辊轴可自动旋转,从而自动向下输送网套,方便快捷。

作为优选,所述预扩网机构设置在所述送网机构下方,预扩网机构包括第一环形支撑板,所述第一环形支撑板的中心圆孔正上方设有预扩张球安装座,所述预扩张球安装座通过支撑座固定在所述第一环形支撑板上方,预扩张球安装座上开着有预扩张球安装孔,所述预扩张球安装孔贯通所述预扩张球安装座,预扩张球安装孔为上宽下窄的碗状结构,所述预扩张球安装孔内放置有预扩张球,所述网套预张开,穿套过所述预扩张球,并从所述预扩张球安装孔延伸出,到达所述套网机械手处,所述预扩张球的表面均布有转珠,可以减少网套与预扩张球表面之间的摩擦力,保证网套供应的流畅性。

作为优选,所述套网机械手包括环形承接板、第一连接环、第二连接环以及若干根纵杆,所述环形承接板、第一连接环、第二连接环的中心点位于同一轴线方向上,环形承接板的两侧均连接有升降气缸,所述升降气缸的末端固定在所述套网工位上,所述环形承接板的底部设有若干个滑轨,所述若干个滑轨呈环形均布在所述环形承接板的中心孔外侧,滑轨上配置有滑块,滑块上安装有机械爪钩,所述机械爪钩的内侧铰接有连杆,所述若干根连杆的另一端铰接在所述第二连接环上,所述若干根纵杆延伸穿过所述环形承接板,纵杆的一端连接所述第二连接环,另一端连接所述第一连接环,所述第一连接环的两侧均连接有第一开合气缸。所述套网机械手通过所述升降气缸固定在所述套网工位上,所述预扩网机构通过支撑柱支撑连接在所述环形承接板上,从而实现预扩网机构的固定,所述升降气缸的气缸杆伸缩,从而实现套网机械手的升降,便于套网机械手的套网和脱离,所述第一开合气缸的气缸杆伸长,推动所述第一连接环、第二连接环下降,使得连杆与所述第二连接环之间的角度增大,推动所述机械爪钩向外侧移动,套网机械手张开,所述机械爪钩可以勾取网套,从而撑开所述网套,反之,所述第一开合气缸的气缸杆缩短,推动所述第一连接环、第二连接环上升,使得连杆与所述第二连接环之间的角度缩小,拉动所述机械爪钩向内侧移动,套网机械手合拢。

作为优选,所述接果工位的一侧设有接果机械爪,所述接果机械爪包括第二张合气缸和两条相对设置的机械臂,所述机械臂包括一端活动铰接在所述支撑架上的夹紧臂,夹紧臂的另一端连接有半圆球爪,所述第二张合气缸固定在所述支撑架上,第二张合气缸的气缸杆上活动铰接有第一牵引杆、第二牵引杆,所述第一牵引杆、第二牵引杆的另一端分别连接所述两条机械臂的夹紧臂内侧,通过所述第二张合气缸的气缸杆伸缩实现所述接果机械爪张合。所述两条相对设置的机械臂分别设置在所述接果工位的两侧,第二张合气缸的气缸杆收缩,第一牵引杆、第二牵引杆之间的夹角增大,第一牵引杆、第二牵引杆推动接果工位两侧的机械臂张开,接果机械爪张开,松开接果工位上的待装物,反之,所述第二张合气缸的气缸杆伸长,第一牵引杆、第二牵引杆之间的夹角缩小,第一牵引杆、第二牵引杆拉动接果工位两侧的机械臂合拢,接果机械爪合拢,固定接果工位上的待装物。

作为优选,所述接果工位的一侧还设有切断机构,所述切断机构包括刀架,所述刀架上安装有电热元件,刀架的末端连接有旋转气缸,所述旋转气缸控制所述刀架旋转,电热元件用于切断所述网套。所述网套为长条网状结构,网套的一端套接在待装物上,旋转气缸带动刀架转动,电热元件接触网套,熔断网套,实现网套裁切。

作为优选,所述输出机构包括底板,所述底板固定在所述转盘机构一侧的机架,底板上安设有轴承座,所述轴承座上安装转轴,转轴的一侧连接有推杆。所述输出机构连接有旋转电机,通过所述旋转电机可带动转轴转动,从而实现推杆转动,所述推杆的末端可延伸至所述接果工位,当接果工位旋转至所所述输出机构时,推杆可旋转划过所述接果工位,将接果工位上套接好的成果推出所述接果工位,从而输出成果。

作为优选,所述转盘机构上设置有4个接果工位,与之相对应的套网工位、套网装置均设有4个,所述传送机构设置在其中一个接果工位一侧,传送机构的卸料端对准该接果工位。

本发明的有益效果在于:

本发明采用旋转多工位连续套网作业方式,支撑架上带多套网工位,套网工位均配置有套网装置,套网装置正下方是盛放待装物的接果工位,待装物通过带隔板的输送机有序的输送到传送机构上,使其自动滚落到转盘上的接果工位,网套成卷置于送网机构上,通过套网机械手勾住网套并且扩张撑开网套,下降到接果工位套在待装物上,最后在输出机构的作用下推出成果,完成整个单果套网工作,每个套网工位互不干扰且有序进行,可实现果蔬网套的自动化,有效提高果蔬套网的工作效率,减少人力物力的投入,能够适应果农、销售商家的使用,减少成本,具有良好的市场前景。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图;

图2为本发明的侧视图;

图3为本发明传送机构的示意图;

图4为本发明转盘机构的结构图;

图5为本发明花键轴的结构图;

图6为本发明送网机构结构图;

图7为本发明预扩网机构结构图;

图8为本发明套网机械手的结构图;

图9为本发明接果机械爪的结构图;

图10为本发明接果机械爪的原理图;

图11为本发明切断机构的结构图;

图12为本发明输出机构的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1-图2所示,一种套网机,包括设置在机架10上的传送机构2、转盘机构3以及输出机构4,所述在转盘机构3上设置有若干个接果工位31,所述转盘机构3上安装有支撑架5,所述支撑架5上沿其中轴线对称地设置有若干个套网工位51,所述若干个套网工位51分别对应设置在所述接果工位31正上方,套网工位51上均安装有套网装置,所述套网装置包括送网机构6、预扩网机构7以及套网机械手8,所述传送机构2将待装物运送至接果工位31,转盘机构3带动所述接果工位31和支撑架5同时同向转动,送网机构6上的网套63通过所述预扩网机构7预张开后延伸到达套网机械手8处,由所述套网机械手8套接在所述待装物表面,所述待装物为水果、菠菜等结构稳定紧凑的果蔬,所述若干个套网工位51上的套网装置持续工作,各个套网装置套网过程互不干扰且有序进行,可有效提高套网机的套网效率,省时省力。

参考图3,所述传送机构2包括安装架21、支撑板22以及无动力滚筒机构,所述无动力滚筒机构包括多个平行设置的滚筒23以及连接固定在所述多根滚筒23两端的滚筒安装板24,所述无动力滚筒机构通过所述滚筒安装板24倾斜连接所述支撑板22,支撑板22的底部固定连接所述安装架21,所述安装架21固定在所述机架10上。所述传送机构2的进料端连接带隔板的输送机,输送机按一定的传送效率向所述传送机构输入待装物,待装物在重力的作用下沿所述无动力滚筒机构的倾斜方向送入接果工位31,无需使用动力,节省能耗。

在本实施例中,所述转盘机构3上设置有4个接果工位31,与之相对应的套网工位51、套网装置均设有4个,所述传送机构2设置在其中一个接果工位31一侧,传送机构2的卸料端对准该接果工位31,所述传送机构2不停歇的向接果工位31输送待装物,所述四个接果工位31在转盘机构3的转动下顺次经过传送机构2的一侧,接收传送机构2传送的待装物,所述四个套网装置顺次完成套果,在从出料口推出成果。更优的,所述传送机构2采用单果传输,传送机构2的送果效率为所述转盘机构3旋转一圈所需时间的四分之一,因此,所述传送机构2每次送果时,接果工位31刚好经过所述传送机构2的卸料端。所述接果工位31为圆盘结构,其中部开有定位孔,所述待装物从传送机构2下滑至接果工位31时,会顺势滚至定位孔,稳定待装物,防止待装物偏离接果工位31。

参考图4,所述转盘机构3包括转盘37以及提供旋转动力源的驱动机构,所述驱动机构包括伺服电机32,所述伺服电机32通过第一联轴器33连接减速器34的动力输入端,减速器34的动力输出端通过第二联轴器35、轴承38连接有花键轴36,所述花键轴36与所述转盘37连接,通过传动构件驱动所述转盘37作间歇性转动。具体的,所述转盘37每转90°停1秒,0.1秒内转速达到8r/min,10s转1圈,故转盘37先启动加速到8r/min,然后匀速旋转1.3s,再降速到零,此过程中,加速减速阶段伺服电机32克服转动惯量做功和推力轴承的滚动摩擦做功,匀速阶段只有轴承38的滚动摩擦做功,而滚动摩擦做功小,可忽略不计。另外,所述伺服电机可以选择sgm7j01a7a61伺服电机,减速器34为rve蜗轮蜗杆减速机,所述第一联轴器33、第二联轴器35为梅花联轴器,联轴器的转矩0.557n.m,工作情况系数为1.75。

参考图5,所述花键轴36为多齿轴,承载能力高,对中性、导向性好,齿根较浅,应力集中较小,轴与毂强度削弱小。所述花键轴36包含i-ii段、ii-iii段、iii-iv段,所述i-ii段:是花键连接段,花键长度l1=20mm,留余δ=10mm,li-ii=l1+δ=20+10=30mm,花键为轻系列矩形花键n×d×d×b=8×36×40×7,此段截面直径为40mm,中间空心15mm。

所述ii-iii段:为轴承及联轴器连接段,轴承为推力球轴承51206,内径d=30mm,外径d=52mm,宽h=16mm;右端槽装配挡圈,对联轴器定位,挡圈为轴用弹性挡圈b型30,留余δ1=28.5mm,槽深1.05mm,宽1.5mm,lii-iii=h+l2+δ1=16+1.5+28.5=46mm。

所述iii-iv段:梅花联轴器伸入段l2=45mm,此段截面直径为30mm,中间空心15mm。轴总长为l=li-ii+lii-iii+l2=30+46+45=121mm。

a.花键轴36的疲劳强度安全系数校核:

强度条件:其中

其中:sca为计算安全系数;sσ,sτ分别为受弯矩和扭矩作用时的安全系数;σ-1,τ-1为对称循环应力时材料试件的弯曲和扭转疲劳极限,即σ-1=240mpa,τ-1=140mpa;kσ,kτ为弯曲和扭转时的有效应力集中系数,查表得kσ=1.55,kτ=1.57,β为弯曲和扭转时的表面质量系数,查表取β=0.95;εσ,ετ为弯曲和扭转时的绝对尺寸系数查表得εσ=0.88,ετ=0.81;ψσ,ψτ为弯曲和扭转时平均应力折合应力幅的等效系数,查表得ψσ=0.31,ψτ=0.21;σα,τα为弯曲和扭转的应力幅,即σm,τm为弯曲和扭转平均应力,σm=σα,τm=τα。s为最小许用安全系数,取s=1.8:

疲劳强度校核满足。

b.静强度安全系数校核:

强度条件:其中

式中:sα为计算安全系数;sασ,sατ分别为受弯矩和扭矩作用时的安全系数;σs,τs为材料的拉伸屈服点和扭转屈服点,即σs=300mpa,τs=0.55σs=165mpa;sαp为最小许用安全系数,取sαp=1.5:

静强度校核满足。

c.轴的扭转刚度校核:

扭转刚度校核满足扭矩需要。

通过所述花键轴36的设计,可以有效提高驱动机构的扭矩,从而提高转盘机构3的使用寿命。

参考图6,所述送网机构6包括两根平行设置的连接杆61以及活动连接所述两根连接杆61的辊轴62,所述两根连接杆61固定连接在所述套网工位51顶端,辊轴62上缠绕有所述网套63。所述网套63呈长条状,成卷缠绕在辊轴62上,拉动所述网套63,辊轴62可自动旋转,从而自动向下输送网套63,方便快捷。

参考图7,所述预扩网机构7设置在所述送网机构6正下方,预扩网机构7包括第一环形支撑板71,所述第一环形支撑板71的中心圆孔正上方设有预扩张球安装座72,所述预扩张球安装座72通过支撑座74固定在所述第一环形支撑板71上方,预扩张球安装座72上开着有预扩张球安装孔73,所述预扩张球安装孔73贯通所述预扩张球安装座72,预扩张球安装孔73为上宽下窄的碗状结构,所述预扩张球安装孔73内放置有预扩张球75,预张开前,所述网套63为扁长条形,人工将网套63预张开后,穿套过所述预扩张球75,并从预扩张球75底部的预扩张球安装孔73延伸出,到达所述套网机械手8处,网套63下拉时,网套63表面会与所述预扩张球75的表面摩擦,所述预扩张球75的表面均布有转珠76,可以减少网套63与预扩张球75表面之间的摩擦力,保证网套63供应的流畅性。

参考图1、图8,所述套网机械手8包括环形承接板81、第一连接环85、第二连接环86以及若干根纵杆87,所述环形承接板81、第一连接环85、第二连接环86的中心点位于同一轴线方向上,环形承接板81的两侧均连接有升降气缸82,所述升降气缸82的末端固定在所述套网工位51上,所述环形承接板81的底部设有若干个滑轨80,所述若干个滑轨80呈环形均布在所述环形承接板81的中心孔外侧,滑轨80上配置有滑块84,滑块84上安装有机械爪钩83,所述若干个机械爪钩83的内侧铰接有连杆88,所述若干根连杆88的另一端铰接在所述第二连接环86上,所述若干根纵杆87延伸穿过所述环形承接板81,纵杆87的一端连接所述第二连接环86,另一端连接所述第一连接环85,所述第一连接环85的两侧均连接有第一开合气缸89。所述套网机械手8通过所述升降气缸82固定在所述套网工位51上,所述预扩网机构7通过支撑柱77支撑连接在所述环形承接板81上,从而实现预扩网机构7的固定,所述升降气缸82的气缸杆伸缩,从而实现套网机械手8的升降,便于套网机械手8的套网和脱离,所述第一开合气缸89的气缸杆伸长,推动所述第一连接环85、第二连接环86下降,使得连杆88与所述第二连接环86之间的角度增大,推动所述机械爪钩83向外侧移动,套网机械手8张开,所述机械爪钩83可以勾取网套,从而撑开所述网套63,反之,所述第一开合气缸89的气缸杆缩短,推动所述第一连接环85、第二连接环86上升,使得连杆88与所述第二连接环86之间的角度缩小,拉动所述机械爪钩83向内侧移动,套网机械手8合拢。

在本实施例中,机械爪钩83设有4个,对称连接在所述环形承接板81两侧,机械爪钩83爪钩带朝下,可以将网套63勾住,具体的,所述机械爪钩83的移动范围在30~65mm,则整个套网机械手8的活动范围为120~320mm,网套63的材料为聚乙烯(ldpe),具有较高的塑性,使得机械爪钩83撑开所述网套63时所受阻力很小,不会影响机械爪钩83的张合。

更优的,如图9-图10所示,所述接果工位31的一侧设有接果机械爪9,所述接果机械爪9包括第二张合气缸91和两条相对设置的机械臂,所述机械臂包括一端活动铰接在所述支撑架5上的夹紧臂92,夹紧臂92的另一端连接有半圆球爪93,所述第二张合气缸91固定在所述支撑架5上,第二张合气缸91的气缸杆上活动铰接有第一牵引杆94、第二牵引杆95,所述第一牵引杆94、第二牵引杆95的另一端分别连接所述两条机械臂的夹紧臂92内侧,通过所述第二张合气缸91的气缸杆伸缩实现所述接果机械爪张合。所述接果机械爪9的作用是为了夹紧待装物,方便套网机械手8上网套63,以及防止待装物在转盘机构3旋转过程中偏移接果工位31。所述两条相对设置的机械臂分别设置在所述接果工位31的两侧,第二张合气缸91的气缸杆收缩,第一牵引杆94、第二牵引杆95之间的夹角增大,第一牵引杆94、第二牵引杆95推动接果工位31两侧的机械臂张开,接果机械爪9张开,松开接果工位31上的待装物,反之,所述第二张合气缸91的气缸杆伸长,第一牵引杆94、第二牵引杆95之间的夹角缩小,第一牵引杆94、第二牵引杆95拉动接果工位31两侧的机械臂合拢,接果机械爪9合拢,固定接果工位31上的待装物。

更优的,参考图1、图11,所述接果工位31的一侧还设有切断机构1,所述切断机构1包括刀架11,所述刀架11上安装有电热元件12,刀架11的末端连接有旋转气缸13,所述旋转气缸13控制所述刀架11旋转,电热元件12用于切断所述网套63。所述网套63为长条网状结构,网套63的一端套接在待装物上,旋转气缸13带动刀架转动,电热元件12接触网套63,熔断网套63,实现网套63裁切。

参考图12,所述输出机构4包括底板41,所述底板41固定在所述转盘机构3一侧的机架10,底板41上安设有轴承座42,所述轴承座42上安装转轴43,转轴43的一侧连接有推杆44。所述输出机构4连接有旋转电机(图未示),输出机构4的一侧设有成果输出导轨(图未示),所述成果输出导轨连接出料口,所述旋转电机可带动转轴43转动,从而实现推杆44转动,所述推杆44的末端可延伸至所述接果工位31,当接果工位31旋转至所所述输出机构4时,推杆44可旋转划过所述接果工位31,将接果工位31上套接好的成果推出所述接果工位31,从而输出成果。

综上所述,发明采用旋转多工位连续套网作业方式,支撑架上带多套网工位,套网工位均配置有套网装置,套网装置正下方是盛放待装物的接果工位,待装物通过带隔板的输送机有序的输送到传送机构上,使其自动滚落到转盘上的接果工位,网套成卷置于送网机构上,通过套网机械手勾住网套并且扩张撑开网套,下降到接果工位套在待装物上,最后在输出机构的作用下推出成果,完成整个单果套网工作,整个套网过程连贯,效率高,每个套网工位互不干扰且有序进行,可实现果蔬网套的自动化,有效提高果蔬套网的工作效率,减少人力物力的投入,能够适应果农、销售商家的使用,减少成本,具有良好的市场前景。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

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